师：很高兴今天能和同学们一起学习探究。今天这堂课，我们共同学习探究杠杆的平衡条件。吃饭用的筷子大家比较熟悉，你们相信它能成为起瓶神器吗？我们来看老师怎么做。
师：没吃饭呢？对呀。诶，这饮料打不开，你有开瓶器吗？不用开瓶器，看好了，借你这筷子用一下。
生：哎，不，这太危险了，你握紧了，小心点啊，顶住啊。
师：哎呦，这得用很大的力气吧？不用。怎么打开的？这很简单，就是杠杆原理。
师：什么是杠杆？什么又是杠杆原理？我们怎样用好杠杆？今天这堂课，我们就一起研究这些问题。首先，我们来看生活中的杠杆。通过观察，我们发现铲土的铁锹、拎水管的扳手、转动的辘轳，以及做俯卧撑的人，这些物体在力的作用下都能够绕固定点发生转动。此时，我们不考虑它们受力时形状上的改变，将它们统称为硬棒。在力的作用下，能绕着一个固定的点转动，这个固定点就叫做杠杆的支点。
师：杠杆是我们为了研究问题而简化的一种模型。硬棒不一定是像木棍一样的东西，比如同学们用门夹核桃，转动的门也可以看成杠杆。那杠杆在力的作用下发生转动，转动的效果会受到哪些因素的影响呢？前面我们学过，力的大小会影响力的作用效果，除了力的大小以外，还有什么因素呢？现在我们选择这个杠杆来研究这个问题。我们在杠杆上面某一个位置挂钩码，如果只有这个钩码对杠杆施加拉力作用，杠杆将会加速转动。现在为了和这个钩码产生的作用效果抗衡，我们在这个地方也施加一个拉力。请同学们注意观察。此时，杠杆在这个向下拉力和这个向上拉力的作用下维持稳定，这个竖直向上力的大小，同学们能看得见。
师：我们不改变这个力的作用点的位置，但是改变这个力的方向，同学们发现这个力比刚才大多了，这是为什么呢？科学研究发现，因为这个力的力臂变小了。那什么叫做力臂呢？物理学中规定，支点到力的作用线的距离就叫做力臂。这个力如果倾斜，支点到这个力中心线的距离，就不再是支点到这个力作用点这么长了，它会变小。所以力的作用效果不仅仅取决于力的大小，还取决于力臂的长短。通过刚才的研究，我们认识到，对杠杆施加的力，影响杠杆转动的效果与力的大小有关，还和力臂的长短有关。所谓力臂，指的是支点到力的作用线的距离。现在，我们一起来训练一下，怎样寻找并且画出一个杠杆的力臂。
师：力臂是杠杆五要素之一，是支点到力的作用线的距离。来看，这个杠杆左端悬挂着一个物体，右端施加一个力F，那么F的力臂应该怎么画呢？分三步，先找支点，在这儿；再延长力的作用线，一般用虚线；最后从支点做垂线，记得画上垂直符号，所以BD就是这一段，用大括号括起来，写上大写的L就可以了。换一题，有一根杆子可以绕天花板转动，中间悬挂着一个物体，另一端用一个水平的力F拉着，使杆子保持静止，这时拉力F的力臂又该怎么画呢？
生：从支点到力的距离，那就是这一段喽。
师：不对，我们来按部就班画一下，先找支点，画力的作用线，做垂线，还有垂直符号，画上大括号，这就是力臂L了。需要特别注意的是，力臂是支点到力的作用线的距离，而不是这一段，这是支点和力的作用点之间的距离。最后来看一个生活中的杠杆，一个起钉子的羊角锤，手用的力为F，这时的力臂应该怎么画呢？跟刚刚一样，首先找支点O，就是羊角锤和桌面的接触点，起钉子时这个点是不动的；再画延长线；最后做垂线，还有垂直符号，这一段就是力臂L了。总结一下，画力臂分三步，先找支点，再画作用线，最后画垂线，你学会了吗？
师：同学们，这个教学视频提醒大家，要能够正确画出作用在杠杆上某一个力的力臂，有三个关键步骤。第一步，找支点。通常我们解决问题时，图片展示的杠杆是静止的，怎么知道它的支点在哪里呢？我们可以假设，如果这个杠杆在力的作用下发生转动，转动时那个不动的点就是我们要找的支点。第二步，画力的作用线，如果不够长，要用虚线延长。最后一步，过支点做出支点到力的作用线的垂线段，这段距离就是力臂，最后把它标出来就行。特别提示各位同学，画这个垂直关系的时候，一定要把垂直符号标好，这样从法定上就能够承认垂直关系。归根结底，画力臂关键是依据力臂的定义，即支点到力的作用线的距离。
师：同学们学会了吗？现在我们已经会画力臂了，一起来思考下一个问题，作用在杠杆上的力在什么样的条件下，才能够使杠杆稳定下来呢？当然，“稳定”不是物理语言，用物理语言说就是杠杆的平衡。物理学中规定，当杠杆在动力和阻力作用下保持静止或者缓慢匀速转动的时候，我们就说杠杆平衡了。静止是静平衡，缓慢匀速转动是动平衡。今天我们研究一个最简单的情况，在一个杠杆上只施加两个力的作用。我们要研究的是，这两个力和它们的力臂，四个物理量之间到底满足什么样的关系，才能够使杠杆平衡？现在我们就选择刚才的杠杆，再来研究一下这个实验，关键要做到两个水平平衡。
师：第一步，我们要调节杠杆自身在水平位置平衡，为什么呢？因为刚才说了，要研究的是最简单的情况，一个动力和一个阻力，那这个杠杆肯定会受到重力，杠杆的重力可能会对平衡条件产生影响，所以我们要想办法消除这种影响。怎么办呢？我们可以调节杠杆左右两边的平衡螺母，调节这个平衡螺母就可以改变杠杆重心的位置。当杠杆重力的作用线和支点重合的时候，它的力臂就变成了多少？它的力臂就变成了0，此时杠杆的重力就不会对杠杆转动产生影响了。这个实验的第二步，我们在杠杆两边施加力的时候，也要让杠杆水平平衡。这是为什么呢？我们在杠杆两边施加的力是通过钩码施加的，钩码对杠杆的拉力是什么方向呢？是竖直向下的，这样支点到钩码对杠杆拉力的力臂，此时就可以直接从杠杆上读出来了，因为支点到这个力的作用线的距离，刚好和支点到这个力的作用点的距离重合了。这样我们找力臂就变得非常简单。